疏浚吹填H3H4H8方案--321Word文档格式.doc
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(5)《疏浚与吹填工程施工规范(JTS207-2012)》;
(6)《疏浚与吹填工程质量检验标准(JTJ324-2006)》;
(7)《水运工程质量检验标准(JTS257-2008)》;
(8)《水运工程测量规范》(JTJ203-2001);
(9)施工现场勘查、测量资料;
(10)业主、监理的相关要求;
(11)我单位关于疏浚吹填工程的施工经验。
2编制原则
(1)金山湾生态城基础设施项目包括金山湾河道疏浚工程,为项目主体工程的一部分,在项目施工组织设计的指导思想下进行本方案的编制。
(2)总体上金山湾河道疏浚项目结合陆上吹填区施工,将疏浚弃土变废为宝,在业主、监理的指示下,对H3、H4、H8区参池、虾塘进行吹填施工。
(3)根据工程实际情况和特点,合理进行施工平面布置,最大发挥设备效率,控制生产成本,提高工程质量。
(4)根据工程实际情况和特点以及业主、监理对海参虾池的吹填要求,合理安排施工方案与施工顺序。
(5)坚持ISO2000质量体系在工程管理中的持续运行,确保实现工程质量目标。
(6)根据本工程的具体特点,按工序合理采用平行流水作业、交叉作业,尽量做到均衡施工,保证施工工期。
3工程概况
3.1工程概述
金山湾生态城基础设施项目考虑生态打造,根据规划,水系是“灵魂”,然而金山湾长期水位较低,湾内河底外露。
同时由于水流冲刷作用,河水将河道上游大量泥砂带入下游河道。
金山湾处于五条河流交汇处,五条河道河水经金山湾流入黄海,经过多年的沉淀淤积,金山湾河床高程不断抬高,为保证河道通畅及岸边亲水性打造,保证湾内长期有水,满足行洪泄洪及旅游通航条件,需对金山湾进行疏浚。
结合目前现有设备,拟先对烟威高速南侧、青荣铁路桥北侧疏浚区(金山湾疏浚平面图中间部分疏浚区)进行疏浚施工,疏浚弃土抛至规划吹填区域,主要为金山湾西侧设计吹填H3区东部及H4区、金山湾东侧设计吹填H8区。
疏浚区面积22万平米,疏浚底标高为-5m,疏浚吹填量约为130万方。
3.2主要工程量
取砂区南北长920m,东西宽约350m,东西两侧距离规划红线宽度约50m,按照业主指示要求,吹填标高为+2m,现场实际控制吹填标高为+2m~+2.5m,场平后达到业主要求。
根据疏浚及吹填设计,三个吹填区纳砂量表如下:
表3.2池塘部位纳砂储量表
序号
吹填区域
吹填面积(万平米)
吹填高程(米)
吹填总量(万方)
1
H3
15.1
+2~2.5
35
2
H4
25.7
54
3
H8
29.2
41
合计
130
说明:
工程计量以实际现场测量为准。
3.3工程特点难点及措施
3.3.1工程特点难点
(1)金山湾水位受涨落潮影响较大,疏浚区在低潮时为裸露浅滩,需先开挖活水通道才能进行施工。
(2)道路施工要求吹填退水低于道路高程,跨道路施工管线高程变化大,对管线磨损严重,挖泥船施工过程中需要频繁移动吹填管线,施工效率较低、成本高。
(3)烟威高速与铁路桥之间疏浚区有较多的渔网、块石、贝壳,施工工况较差,对设备效率影响较大。
滩面块石裸露
挖泥船施工现场地貌
(4)吹填区内后期规划路网密集,规划道路部位池塘底多块石、杂物,目前吹填区已经开始进行道路施工,疏浚吹填受其影响较大。
(5)各吹填区池塘面积不大,部分池塘面积很小,吹填小面积池塘时,吹填水量不能充分沉淀,流失较大,为降低流失率,需经常停产确保充分沉淀,施工效率较低。
3.3.2应对措施
根据本工程的特点,我们采取如下应对措施:
(1)根据工程的工况条件和施工强度,选择适合本工程特点的机械设备,为本工程投入海狸1200型绞吸挖泥船,提高生产效率。
(2)为保证生产时间,绞吸挖泥船计划采用三班的生产制度,夜间加班进行施工。
(3)根据金山湾疏浚设计图纸,综合规划疏浚区与吹填弃土区的位置关系,尽量减小最远排距,发挥施工船舶的最大机械性能。
(4)在吹填施工前,对规划道路原地面进行水上测量及摸底,清除石块、杂物后再进行疏浚吹填作业,对于已经进行施工的道路路段,需对完成的垫层进行防水保护,防止路基被冲刷。
(5)将吹填区内的小池塘开挖坝埂贯通连接,使之尽量形成大的沉淀区,合理布置管线,确保正常施工时间。
(6)根据疏浚区内的地形情况,人工进行塘底清理,水深较深不能进行清理的部位,在挖泥船上采取措施,尽量减少块石的吸入量。
4施工组织
为保证冬季吹填顺利进行,我单位将派遣经验丰富、业务素质高的专业管理人员组建项目部,并安排施工经验丰富的技术工人进行现场施工作业。
现场按照如下组织形式进行生产:
图4.1施工组织机构图
5施工总平面布置
疏浚区位于金山湾中部,在建青荣铁路桥北侧,根据疏浚总体安排,疏浚弃土主要抛填至金山湾西侧,疏浚区与弃土区具体布置见附图。
为了保证金山湾项目整体施工强度需要,计划投入2艘海狸1200挖泥船进行金山湾中部130万方疏浚施工,两艘挖泥船同时进行东西侧吹填区施工,两条船布置在疏浚区南北两侧,尽量减少干扰。
6工期计划
目前已经进入春季,金山湾内水已经解冻,具备疏浚施工条件,计划湾内疏浚于2014年3月15日开始施工,11月30日完成施工,总计施工时间为8.5个月。
两艘海狸1200挖泥船已经于年前到位,并且在现场组装完毕下水,进行了试运转,船舶设备良好,配套管线准备完毕,船员已经全部到位,能够进行大规模施工。
工期节点计划如下:
4月20日前完成H4区铁路桥北侧(9-15号池塘)吹填施工;
6月10日前完成H4区吹填施工;
7月31日前完成H3区吹填施工;
11月30日前完成H8区吹填施工。
7资源配置计划
7.1设备配备
7.1.1设备产能分析
由于取砂区位于金山湾内,水深较浅,低潮时部分取砂区裸露在外,并且由于烟威高速横向隔断取砂区与外海的连接,故该取砂区吹填施工不能采用大型挖泥船进行,我公司计划投入海狸1200型绞吸挖泥船进行施工。
海狸1200绞吸挖泥船排泥管直径450mm,小时额定产量200方,额定排距800~1200m。
由于疏浚区主要为中粗砂和亚粘土,施工效率较低(土质级别由地质勘查报告确定),小时产量为150方左右。
疏浚区多有渔网石块,施工过程中需要频繁清理,并且弃土区较小,接管吹填停工频繁,时间利用率低,另外考虑受潮汐、天气影响,按照70%的时间保证率进行生产,即每天工作时间16小时,日产量2400方,月产量约6万方/艘。
为保证挖泥船的生产时间,船员平时吃住在住宿船上,以便于组织生产。
7.1.2设备配置情况
根据现有施工条件,为保证项目工期,在我单位计划采用2条海狸1200型挖泥船进行施工,主要设备如下表:
表7.2主要设备配备表(见下页)
表7.2主要设备配备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
绞吸挖泥船
海狸1200
艘
油驳
10t
锚艇
M01
4
拖轮
T01
5
住宿船
20人
6
交通艇
2t
7
排泥管线
Φ450
千米
8
浮筒
组
150
9
柴油发电机
100kw
台
10
海水泵
D100
11
压路机
18t
12
挖掘机
1m3
13
推土机
D60
14
载重汽车
5t
辆
15
吊车
50t/90t
16
16t
17
平板拖车
50t
20
18
GPS
H32
套
19
测深仪
HY1600
带阀门的三通
21
弯头
120°
22
喷头
直、散喷头
23
随车吊
7.2施工人员配置
根据施工强度安排,为保证项目顺利进行,计划配备人员如下:
表7.2人员配备表
工种、级别
负责人
人数
工区经理
翟德勤
工区总工
王红军
工区副经理
郭云世
工区安全总监
许晶平
技术员
王志超
施工员
孟祥领
质检员
刘德富
测量员
许东青
安全员
董鲁
物资保障人员
李文
船员
郭方彬
40
管线队
王新军
路上设备操作手
89
8施工方案及技术措施
8.1施工测量
8.1.1测量依据
(1)业主提供的水准点及坐标控制点;
(2)业主及监理确定的疏浚区、纳砂区地形资料;
(3)相关工程测量的规范和标准;
(4)设计取砂区平面布置图。
8.1.2工程计量
采用GPS卫星定位测量方式,在施工前与业主和监理对弃土场进行地形联合测量,确定弃土场面积及原始标高,施工过程中按设计要求布设沉降盘,定期观测,疏浚工程量以弃土场吹填量为准,根据前后测图高差及面积,计算疏浚吹填工程量。
计划采用全站仪进行沉降观测,疏浚吹填流失量另计。
工程计量依据《疏浚工程土石方计量规范》计算。
8.2施工准备
海狸1200挖泥船调遣至现场组装后下水能够进行生产。
为保征绞吸挖泥船能够顺利进入取砂区施工,需提前做好准备工作。
8.2.1进场道路
海狸1200挖泥船计划从陆地运输至现场,由现有青荣铁路便道进入至金山湾西侧。
船舶进场前,提前与业主联系与中交三航局沟通使用其便道事宜,对于现有较窄路段及转弯半径较小路段,进行加宽加固并调直修筑,确保运输船体的低平板半挂车能够顺利进入到现场。
从S205省道进入铁路桥便道约700m~800m路段,道路较窄,转弯半径较小,不易通车,需着重对此路段进行修复,采用外运土石料对该路段进行加宽,并且将绕到铁路桥北侧的便道调直到铁路桥南侧,以满足平板拖车进入场地。
8.2.2挖泥船组装场地准备
挖泥船组装场地拟定为金山湾西侧、青荣铁路桥北侧第一个参塘中,船舶进场前,先对铁路桥北侧第一个池塘靠近铁路桥部位进行回填,建造一块船体临时存放场地,场地标高与现有桥下平台同高程,填筑面积约3500m2,填筑料为外运山皮土料,外运山皮土量约8800m3,场平后,光轮压路机对场地进行碾压,满足船舶、吊车施工承载能力。
由于靠近铁路桥,碾压方式为静压。
然后在陆地平台上进行组装绞吸船。
8.2.3挖泥船调遣及安装
我公司2艘海狸1200挖泥船位于天津港,已经检修完毕,设备处于良好状态,调遣至现场组装后即可进行施工。
海狸1200挖泥船为可拆装式浮箱结构,通过低平板半挂车从天津港陆运至金山湾项目,每艘船舶拆卸后需使用8辆50t低平板拖车运输船体,13辆平板车运输管线、浮体,综合统计两艘挖泥船的船体零配件及管线,共需40车次拖车能够将所有船体结构及管线由天津运输至烟台金山湾。
船体到场后,按照组装顺序,依次卸在修建好的存放场地上。
挖泥船在清理好的铁路桥北侧第一个参池平地进行组装,船舶组装需要一台90t汽车吊和两台50t汽车吊相互配合进行,在修筑的陆上平台组装,两艘船约需15天时间组装完毕,一条船组装完毕后,再进行第二条船的组装。
对于管线、喷头等附件,采用16t吊车进行卸车、安装。
8.2.4挖泥船下水
由于目前金山湾原始泥面高程较高,不能满足船舶下水条件,故需要在临近挖泥船组装平台的金山湾内,开挖一个水坑,确保船舶能够赶高潮下水,船舶下水区域水坑长45m,宽40m,开挖至-1m高程,开挖量约为3000方。
水坑开挖采用1.2m3水陆两用挖掘机进行开挖,开挖后的细砂堆放在附近的河道中。
挖泥船组装完毕后,场地临湾侧修筑20°
斜坡,将组装好的挖泥船,利用气囊,在高潮时段由2台挖掘机和一台推土机相互配合,缓慢推运至金山湾内,并由拖轮拖运到挖砂区域。
抛锚定位,准备挖砂吹填施工。
8.2.5放样、定位
(1)放样:
开挖前在金山湾河道设计中心线、开口线、开挖起迄点、弯道顶点设立清晰的标志。
开挖岸边坡时还对边坡的坡脚线、上开口线准确地用导标进行放样,供挖泥船作业定向。
导标的大小、形状、颜色应方便挖泥船驾驶人员观察。
导标的布设间距:
50m,局部特殊位置适当加密。
施工放样采用GPS定位。
(2)扫床:
由于疏浚区为多年河道,且河流两侧养殖较多,施工前需对河流进行扫床工作,采用2条交通船拖带铁链对整个疏浚区22万平米区域进行杂物的排查。
(2)绞吸式挖泥船定位:
挖泥船拖带至定位区域附近时,用锚艇或拖轮顶推挖泥船头或船尾,逐渐调整船位,当定位桩到达预定位置后且挖泥船停稳后落桩,再用测量仪器校核船位,若船位略有误差,可在施工进桩时适当调整,若船位误差较大,起桩后继续用锚艇调整船位,直到船位在设计位置,然后抛左右边锚固定船位。
8.2.6吹填区清理
为保证吹填区内后期道路软基施工能够正常进行,吹填施工前,对金山湾内参塘塘底进行清理,尤其对规划道路路基处进行排查,确定参塘抛石部位,进行清除,在池塘杂物清除完成后进行吹填。
对金山湾内小池塘进行合并,拆除池塘围堰之间的部分隔堰,使各区参池连通为一个整体,吹填施工尽量延长泥浆沉淀路径,降低退水口泥浆浓度,减少吹填施工对金山湾及附近海域的污染。
8.2.7已完路段防护
根据目前进展情况,西侧吹填区内环湾西路软基已经开始施工,砂垫层高程为+2.2m左右,由于吹填施工高程为+2~+2.5m,故施工期间水面较高,为保证环湾西路的砂垫层不被破坏,一方面需要降低施工退水高度,降低道路段的吹填标高,后期再进行平整。
另一方面,需要在砂垫层及临时道路两侧临水面进行防护,防护采用复合土工膜进行铺设。
复合土工膜为“1布1膜”形式,重量不小于500g/m2,撕破强力≥0.25KN。
根据设计情况,环湾西路软基处理路段范围为桩号K1+340~K2+820,总计长度1480m,防护斜坡长度为7m,考虑20%的土工膜搭接,两侧总防护面积为24864平米。
在无软基施工路段,需要对临时道路及填筑后的路基进行防护施工。
已完厂区运输道路防护示意图
8.3吹填施工
8.3.1开挖方法
(1)绞吸挖泥船施工基本原理
绞吸挖泥船是用装在绞刀桥梁前端的松土装置绞刀,将水底泥砂不断绞松,同时利用泥泵工作产生的真空和离心力作用,从吸泥口及吸泥管吸进泥浆,通过排泥管输送到排泥区。
其特点是具有挖掘、输送、排出等工序一次完成的优点,在施工中能够连续作业。
(2)疏浚开挖方法
绞吸挖泥船施工采用扇形横挖法,分层、分条开挖,利用定位桩为摆动中心,左右边锚配合绞刀横移摆动挖泥,横移锚锚缆抛在开挖边线以外,锚缆方向与船身纵向轴线夹角以80°
~100°
为宜,以不背不吊为原则。
土料通过排泥管线吹填到堆泥区。
挖泥船施工时采用锚艇配合进行抛横移锚及浮管固定锚,拖轮配合移船位,油驳对施工挖泥船进行加油,油驳在高潮时靠近金山湾西侧围堰进行加油,保证挖泥船施工时的油料供应。
根据业主规划的疏挖区施工顺序进行相应疏挖区的开挖分段、分层、分条设计。
分段:
沿金山湾每100m长作为1个单元,施工完1个单元后再施工下个单元段。
分层:
由于本疏浚区开挖厚度约5m,海狸1200船不再分层,一次挖到位置。
分条:
由于金山湾河道较宽,挖泥船必须采用分条开挖。
海狸1200型挖泥船每条宽度为26m,各分条之间搭接2m,以保证开挖质量。
挖泥方向
定位桩
步进桩
液压顶杆
图8.1绞吸挖泥船采用对称钢桩横挖法施工工艺示意图
图8.2分条开挖示意图
(3)边坡开挖
根据设计疏浚区边线,海狸1200挖泥船进行边坡开挖。
边坡采用台阶开挖方式进行施工。
台阶设计的原则是:
上欠下超,超欠基本平衡,根据以往的施工经验,按超欠比为1.25:
1.0。
开挖后边坡台阶土体在自重和动水的作用下,自然塌方后形成的边坡可满足设计要求。
设计开挖边线的技术参数由施工测量技术人员计算确定,提交挖泥船驾驶人员现场进行操作控制。
边坡台阶开挖方式见边坡台阶开挖示意图。
(见下页)
图8.3边坡开挖方法示意图
8.3.2弃土吹填顺序
2条挖泥船(德发号、德旺号)位于金山湾烟威高速与青荣铁路之间进行取砂作业,吹填H3区东侧、H4区、H8区。
根据船舶性能,最大排距为1500m,对于超过1500m的部分,将采用其他方式进行施工。
挖泥船位于取砂区,沿南北方向进行开挖,两条船背向施工。
先进行金山湾临湾侧池塘的吹填作业,然后逐步增加管线,向内侧参池处吹填,当完成一个吹填区后,拆移管线进入下一吹填区域。
根据目前现场情况,2条挖泥船同时进行H4区铁路桥北侧9-15号池塘的吹填作业,吹填退水通过北山河流向金山湾。
完成该处吹填后,德发号在取砂区南侧,将管线连接到H4区铁路桥南侧进行吹填施工,计划完成H4区吹填时间为6月10日。
德旺号完成铁路桥北侧H4区吹填后,进行H3区的吹填施工,德发号完成H4区铁路桥南侧施工后,调遣至疏浚区北侧,与德旺号进行H3区吹填施工,确保H3区在6月30日前能够完工。
在完成金山湾西侧吹填后,两条挖泥船调遣至疏浚区东侧,进行H8区吹填施工,将疏浚区东侧河砂吹填至H8区。
H8区吹填完成时间为11月30日。
8.3.3吹填过程中的管线安拆
由于吹填弃土区原始地貌为参池虾池,池塘面积较小,吹填标高较低,吹填后管线不能沿吹填区域布设,只能沿坝梗布置,计划一条管线吹填一个池塘或一条管线吹填左右两个池塘,尽量减少频繁的移动管线。
在一个或两个池塘施工完毕后,就需要大规模的进行管线的安拆。
根据现场条件及吹填顺序,总计需要进行管线安拆10次,具体管线布置及安拆位置如平面图所示。
8.3.4吹填工艺
1)施工流程
图8.3绞吸挖泥船施工流程图
2)挖泥船场内管线布置原则
水上管线架设:
两条绞吸挖泥船水上管线长度均为1000米,采用1+1的组装方式,即1节钢管+1节胶管,每节钢管安装2组浮体。
水上管采用路上拼接,趁高潮期间,在水陆接头处由挖掘机推至金山湾,锚艇负责水上管线的布设,配合管线与挖泥船的组装连接。
水下管线架设:
由于取砂区与吹填区较近,故不再布设水下管线,浮管直接在水陆接头处与岸管进行连接。
陆地岸管架设:
根据吹填总体排距,岸管长度为500m,合理布置陆地管线是保证吹填的质量和吹填效率的关键。
陆上管线布置在现有池塘坝埂上,通过喷头的左右调整,进行坝埂两侧池塘的吹填施工,尽量减少管线的移动、拆装次数,提高时间利用率。
8.3.5退水口布置
退水选在远离排泥管喷头位置,根据吹填区设计图纸进行退水口施工,H3、H4区退水口选择在林北河附近池塘为宜,退水通过河流排至金山湾;
H8区退水口选择在待建龙腾大街(东岸)附近池塘为宜,通过现有沟渠、水塘进行排水。
吹填区内池塘间退水选择在绕流路径长的坝梗处,进行坝梗开口,坝梗开口宽度5m,高程在+0.5~+1m左右。
吹填泥浆经过沉淀以后,通过最后一个退水口流入金山湾泄水口的结构型式采用溢流堰式,溢流堰与两侧围堰连接成倒梯形状,采用土工布覆盖坝体护坡、护底,泄水口上下游采用抛石护坡、护底,护坡为扇形面,从退水口向吹填区(泄水区)及两侧围堰扩散,使之完全覆盖溢流堰上下游两侧的流速增加段,确保长期泄水围堰安全。
施工时随着泄水口附近泥面标高的升高相应加高堰体,提高泄水口的堰顶溢流标高,以降低吹填尾水的泥浆浓度。
根据溢流堰泄流公式:
计算退水口溢流堰顶宽度B=15m。
图8.4退水口围堰断面图
根据退水口断面及现有围堰的宽度,护坡高度3m,围堰宽度15m,溢流堰水流方向长度约10m,计算每个退水口的护坡、护底块石约500方。
8.3.6沉降观测
根据疏浚吹填施工规范,在吹填区内需进行沉降观测。
沉降观测采用观测沉降杆的方式进行,每个池塘区域布置2~3个沉降杆。
沉降杆间距依据设计要求,沉降观测根据沉降杆压载情况每7天观测一次,并认真做好记录,及时观测沉降量,并及时报业主、监理审核。
9夜间施工措施
(1)吹填区坝埂、道路狭窄,夜间施工时在排泥场坝埂两侧每隔20~30m设置一个荧光警示牌,并有专职安全员进行巡视,确保施工人员安全。
(2)水上夜间施工必须配备足够的照明设施,照明供电由作业船上的供电设施提供,照明供电安全由值班电工负责。
(3)各锚系设施的浮鼓一律涂刷荧光漆,确保夜间锚泊标志清楚、醒目。
(4)施工现场配备值班拖轮,船上配置探照灯。
(5)夜间施工时交通船设置探照灯、导航设备、通讯设备,救生设备必须完备齐全并符合使用要求。
10质量、安全、环保措施
10.1质量控制措施
(1)开工前由技术负责人对施工作业班组进行技术交底,
(2)严格按照设计规定取砂区进行取砂,对边坡处不超宽、超深开挖,防止由于超挖造成岸坡坍塌。
(3)吹填区内小池塘进行开口连接,延长退水路径,使吹填砂充分沉淀,防止浑浊泥浆排入海中,造成污染。
(4)严格按照《疏浚吹填工程施工规范》标准控制吹填标高。
10.2安全保障措施
(1)抓好安全教育,正确处理安全生产和经济效益的关系,
(2)开工前,对参加作业人员进行施工质量、技术交底和安全生产常识教育。
(3)按规定给职工配齐劳动保护用品,做好现场防护设施。
(4)加强与业主单位和地方政府部门及驻地群众的联系、沟通。
(5)水上施工必须穿救生衣,陆地施工必须带安全帽。
(6)施工现场按照标准设置安全警示牌、警示标志,创建安全文明工地。
10.3环保措施
(1)加强环保教育,宣传有关环保政策,强化职工的环保意识,使保护环境成为全体职工的自觉行为。
(2)成立环保小组,制定环保措施,分级管理
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